ко по вяжущим. ВЯЖУЩИЕ КО_2. Гидравлические

• Название: Гидравлические
• Анкор: ко по вяжущим
• Дата: 21.11.2021
• Размер: 36.46 Kb.
• Имя файла: ВЯЖУЩИЕ КО_2.docx
• Тип: Документы; #277517

КОНТРОЛЬНЫЙ ОПРОС 2

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ

Вяжущие вещества

1. Гидравлическая известь. Состав сырьевой смеси, условия получения. Каким показателем характеризуют гидравличность извести и какие он принимает значения.

Гидравлической известью называют тонкодисперсный порошок, полученный путем помола продукта обжига не до спекания (не до появления жидкой фазы (расплава)) при температуре 900-1100 ⁰С мергелистых известняков, содержащих 8-25% глинистых примесей.

Сырье – мергелистые известняки. Это природная тесная смесь глинистых минералов и кальцита. Такие известняки образовались в результате совместного отложения (осадочные породы) глинистых минералов и карбоната кальция в водных бассейнах древних озер и морей.

Гидравлическую известь характеризуют гидравлическим модулем:

m = CaO/ SiO₂ + Al₂O₃ + Fe₂O₃

Для гидравлической извести m принимает значения от 1,7 до 9,0:

- известь сильно гидравлическая, если m = 1,7 – 4,5 (СаО свободной 5-40%)

- известь слабо гидравлическая, если m= 4,5 – 9,0 (СаО свободной 40-65%)

Если m =1,1- 1,7 , то это будет романцемент.

2. Гидравлическая известь. Хим.реакции взаимодействия оксидов при обжиге. Образующиеся минералы. Какие из них придают гидравлические свойства извести?

Разложение минералов при нагреве:

известняк:



каолинит:



Синтез новых минералов при нагреве:

1. 
   2СаО + SiO₂ = 2СаО*SiO₂ - белит (С₂S)
   
2. 
   СаО + Al₂O₃ = СаО*Al₂O_{3 -} моно алюминат (СА)
   
3. 
   2СаО + Fe₂O₃ = 2СаО* Fe₂O₃ – двух кальциевый феррит (C₂F).
   

Образовавшиеся минералы обладают вяжущими свойствами и способны твердеть в воде. Они то и придают гидравличность гидравлической извести. Эта гидравличность (стойкость в воде) обусловлена малой растворимостью продуктов гидратации гидравлических минералов (0,06 – 0,12 г/л) и повышенной растворимостью извести (1,2 г/л), т.е. большей в 10-20 раз.

3. Гидравлическая известь: сырье, получение, свойства, применение.

Сырье – мергелистые известняки. Это природная тесная смесь глинистых минералов и кальцита. Такие известняки образовались в результате совместного отложения (осадочные породы) глинистых минералов и карбоната кальция в водных бассейнах древних озер и морей.

Свойства Схватывание и твердение обусловлено как наличием свободной извести СаО, так и гидравлическими минералами – белитом, алюминатами и ферритами кальция. В начале твердеет на воздухе – как воздушная известь, а затем – во влажных условиях.

Сроки схватывания: начало - 0,5 – 2 часа

Конец - 8 - 16 часов

Прочность в 28 суток нормального твердения:

- для растворов пластичной консистенции – 1,5 – 2,5 МПа;

- для растворов жесткой консистенции (трамбованных):

– 5 МПа для сильно гидравлической;

- 1,7 МПа для слабо гидравлической.

Применяют для штукатурных и кладочных растворов в сухих и влажных помещениях, для легких и тяжелых бетонов низких марок.

4. Романцемент. Состав сырьевой смеси, условия получения. Каким показателем характеризуют романцемент и какие он принимает значения.

Это продукт помола обожженных не до спекания (не до появления расплава) мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей. Для регулирования его свойств при помоле можно вводить до 5% гипса и до 15% АМД (активные минеральные добавки).

Сырье – чистые или доломитизированные мергели – природная тесная смесь кальцита СаСО₃ и глинистых минералов. Наиболее благоприятны такие мергели, которые после обжига не дают свободную известь СаО.

Это достигается при m= 1,1-1,7 (m - гидравлический модуль, характеризующий романцемент). Т.к. сырье не усредняется, а мергель только дробится и его куски обжигаются, то качество романцемента определяется качеством (составом) мергеля.

Обжигают чистые мергели при 1000 – 1100 ⁰С.

Доломитизированные – при 800 – 900 ⁰С.

5. Романцемент. Хим.реакции взаимодействия оксидов при обжиге. Образующиеся минералы. Какие из них придают гидравлические свойства романцементу?

Это продукт помола обожженных не до спекания (не до появления расплава) мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей. Для регулирования его свойств при помоле можно вводить до 5% гипса и до 15% АМД (активные минеральные добавки).

Синтез новых минералов при нагреве:

1) 2СаО + SiO₂ = 2СаО*SiO₂ - белит (С₂S)

2) СаО + Al₂O₃ = СаО*Al₂O₃ - моно алюминат кальция (СА)

3) СаО + Fe₂O₃ = 2СаО* Fe₂O₃ – двух кальциевый феррит (C₂F).

Образовавшиеся минералы обладают вяжущими свойствами и способны твердеть в воде. Они то и придают гидравличность

Если будет расплав при повышенных температурах, то образуется геленит C₂AS и алюмоферрит кальция С₄AF. Обжигают в шахтных и вращающихся печах. В продукте обжига свободная (химически не связанная) известь СаО содержится в количестве не более 2-3%.

6. Портландцемент. Определение. Из чего и как делают

Портландцемент - это гидравлическое вяжущее, получаемое тонким измельчением портландцементного клинкера с гипсовым камнем и специальными добавками.

Клинкер получают обжигом до спекания (частичного образования расплава) сырьевой смеси, состоящей из известняка, глины и корректирующих добавок.

Сырьевая смесь составляется так, чтобы получить в клинкере преимущественно высокоосновные силикаты кальция (С₃S + С₂S = 70-80%).

Гипсовый камень добавляют для регулирования сроков схватывания.

7. ПЦ-клинкер. Минералогический состав. Какие минералы и какое их содержание в клинкере.

ПЦ клинкер внешне выглядит как гранулы или камни со средним размером в 10-30 мм плотно спеченного материала

Клинкер состоит из кристальных фаз и небольшого (0-10 %) количества стекла. Кристаллические фазы называют минералами клинкера.

1) Алит – 40-80 %

2) Белит – 0-30 %

3) Алюминат – 2-15 %

4) Алюмоферрит – 1.5-19 %

8. Фаза «Алит» в клинкере. Что собой представляет. Условия существования. Какую обеспечивает прочность. Сколько её в клинкере.

Алит– главный клинкерный минерал. Его содержание в современных клинкерах составляет 60% и более. Он обеспечивает прочность портландцементу.

Чистый трехкальциевый силикат в соответствии с диаграммой состояния СаО–SiO₂ устойчив в диапазоне температур 1200 – 1900 ⁰С. Ниже и выше этих температур он разлагается на СаО и С₂S. Но примеси в Алите не дают ему разложиться при охлаждении на известь и белит. Тем не менее – охлаждать клинкер надо достаточно быстро, чтобы алит не разложился.

На прочность цемента влияет размер и форма кристаллов алита. Четкая кристаллизация с размерами 10-30 мкм обеспечивает лучшую прочность цемента.

9. Фаза «Белит» в клинкере. Что собой представляет. Условия существования. Полиморфные модификации белитов. Какую обеспечивает прочность. Сколько её в клинкере.

Белит – второй силикат клинкера. Его содержание стараются уменьшить, т.к. С₂S медленно твердеет. Однако белитовые цементы в отдаленные сроки (1 год и более) обеспечивают высокую прочность и плотность камня. Содержание белита примерно соответствует разнице между 75% и содержанием алита.

Чистый двухкальциевый силикат имеет 5 различных кристаллических структур (модификаций), переходящих друг в друга при охлаждении (или нагревании) и обозначаемых как: α , αH, αL ,β и γ –С2S.

Высокотемпературные модификации (все кроме γ) могут существовать при комнатной температуре только в том случае, если будут стабилизированы примесями.

10. Фаза «Алюминат» в клинкере. Что собой представляет. Условия существования. Какую обеспечивает прочность. Сколько её в клинкере.

Алюминат клинкера имеет состав твердого раствора на базе С3А с примесями K₂𝑀O, Na₂O, Fe₂O₃, MgO, Si₂O.

Содержание в клинкере 2-15%

При температуре спекания клинкера 1500 С° цементовая матрица находится в расплавленном состоянии. На микросхемах матрица имеет вид светлого промежуточного вещества. Промежуточное вещество после охлаждения представляет собой трудно различимую смесь кристаллов алюмината и алюмоферрита.

11. Фаза «Алюмоферрит» в клинкере. Что собой представляет. Условия существования. Какую обеспечивает прочность. Сколько её в клинкере.

Алюмоферрит клинкера так же представлен серией твердых растворов от С6АF2 до С6А2Fпри среднем составе С4AF с примесями MgO, SiO₂, TiO₂, MnO₂

Содержание в клинкере 1,5 – 19%

При температуре спекания клинкера 1500 С° цементовая матрица находится в расплавленном состоянии. На микросхемах матрица имеет вид светлого промежуточного вещества. После охлаждения представляет собой трудно различимую смесь кристаллов алюмината и аллюмоферрита кальция.

12. ....

13. ....

14. ....

15. Классификация клинкеров (и цементов) в зависимости от минералогического состава.



16. Технология производства ПЦ по сухому способу. Преимущества и недостатки

Основное преимущества сухого способа - снижение расхода топлива. Также при сухом способе на 35-40% уменьшается объем печных газов, что соответственно снижает стоимость обеспыливания.

Недостатки: значительно больше выделяется пыли, что усложняет соблюдение санитарных норм, правил охраны окружающей среды. Сложность конструкции печей для обжига. Сравнительно низкий коэффициент использования печей - где-то 0,7-0,8.

17. Технология производства ПЦ по мокрому способу. Преимущества и недостатки

Главное преимущество мокрого – легко усреднить большие объемы шлама в шламбассейнах, что позволяет стабильно и устойчиво работать вращающейся печи. Если шлам будет не однороден по составу, то печь надо будет постоянно «переналаживать» на разные режимы обжига, иначе могут образоваться «свары» и печь заплавится («закозлится») сплавившимся клинкером.

Главный недостаток мокрого способа – большие удельные расходы тепла, а значит и топлива.